[發明專利]用于輸電線路巡檢機器人的動力臂和輸電線路巡檢機器人

有效

• 申請號: 201911057935.2
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110744564B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李恩;汪晗;楊國棟;梁自澤;譚民;張凱良;郭銳;李勇;劉海波
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所;國網山東省電力公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/02;H02G1/02
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種用于輸電線路巡檢機器人的動力臂和輸電線路巡檢機器人，旨在解決現有技術中巡檢機器人越障動作復雜、越障效率低的問題。本發明提供一種輸電線路巡檢機器人包括至少兩個動力臂，所述動力臂包括抱線模塊和巡線模塊；所述巡線模塊包括依次連接的彈性壓緊機構、爬行輪和葉輪機構，所述爬行輪與所述葉輪機構相互獨立，所述爬行輪用于在輸電線路上行走，遇到障礙物時，所述葉輪機構與所述彈性壓緊機構構成被動柔順式越障裝置，分別實現支撐所述爬行輪位于輸電線上方和所述爬行輪不脫離障礙物表面的功能，相互配合完成越障動作。應用本發明動力臂的巡檢機器人巡檢時能夠高效越障，運行安全穩定，減少能耗。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種用于輸電線路巡檢機器人的動力臂和輸電線路巡檢機器人。

背景技術

架空輸電線路的安全穩定運行直接影響到供電可靠性，必須進行定期巡檢，掌握其運行狀態，及時對線路安全隱患進行修復和消除，確保供電安全。目前，架空輸電線路上主要的障礙物包括防震錘、懸垂線夾和間隔棒等，巡檢和維護工作仍以人工為主。在人工巡檢和維護工作中，存在勞動強度大，作業危險性高等問題，且人工難以抵達穿越大山，大江，森林等復雜環境的輸電線路。無人機技術雖能部分解決巡檢問題，但應用中受到諸多限制，難以取得突破性應用進展。因此，電力部門亟需能夠適應架空線路環境的帶電作業機器人。

在現有的架空輸電線路巡線機器人機構中，大多采用輪臂復合的兩臂結構或三臂結構，在輪臂的下部設計可繞機體旋轉的關節。兩臂結構采用的方式是兩臂皆為驅動臂，在越障過程中，開始時后臂固定而前臂脫離輸電線，然后驅動后臂驅使機器人向前運動，待前臂越過障礙后，前臂進行抱線，隨后后臂脫離輸電線，同樣，再驅動前臂使機器人向前運動，待后臂也越過障礙后再進行抱線，完成越障動作。三臂結構一般是采用越障前臂，驅動臂和越障后臂的方式，越障原理類似于兩臂結構，也是通過動作分解和調整機器人重心位置的方式使得機器人交替式的越過障礙。這種越障方式越障能力強，能夠跨越輸電線路上的大部分障礙。然而這種越障方式比較繁瑣，機器人上的越障機構復雜，因此普遍存在著越障時間長，效率低，機器人重量大和不易控制等不足。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決現有技術中巡檢機器人越障動作復雜、越障效率低的問題，本發明一方面提供一種用于輸電線路巡檢機器人的動力臂，所述動力臂包括抱線模塊和巡線模塊，所述巡線模塊包括爬行組件、第一越障組件、第二越障組件；

所述抱線模塊包括具有自鎖功能的驅動機構和第一旋轉機構；所述第一旋轉機構與所述驅動機構鉸接；所述第一旋轉機構的下端部和所述驅動機構的下端部分別與本體結構件鉸接；所述第一旋轉機構的上端部與所述巡線模塊連接；

所述爬行組件包括第一驅動裝置和沿周向設置有V形輪槽的爬行輪，所述爬行輪的V形輪槽用于與輸電線路卡合，所述爬行輪可以在所述第一驅動裝置的驅動下沿所述輸電線路滾動行走；

所述第一越障組件包括具有多個葉片的葉輪機構，所述葉輪機構與所述爬行輪同軸設置，所述葉輪機構與所述爬行輪相互獨立轉動，且位于所述爬行輪的上端部；

所述第二越障組件為彈性壓緊機構，所述彈性壓緊機構的一端與所述爬行組件固定連接，所述彈性壓緊機構的另一端與所述第一旋轉機構的上端部鉸接；所述第二越障組件用于在所述爬行輪越障時壓緊所述爬行輪使其不脫離障礙物表面。

在一些優選技術方案中，所述彈性壓緊機構包括彈性元件和第二旋轉機構，所述第二旋轉機構一端與所述第一旋轉機構鉸接，另一端與所述爬行組件連接，所述彈性元件兩端分別與所述第一旋轉機構和所述第二旋轉機構連接，通過所述彈性元件的長度形變可以改變所述第一旋轉機構和所述第二旋轉機構交界處的夾角；